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IPTV业务在NGN体系架构中的定位分析

徐贵宝郭亮 2008/02/01

1、IPTV概述

　　自从微软1999年的“维纳斯计划”开始，IPTV已经从萌芽阶段逐渐成长起来，特别是从2004年我国逐渐开始了各方面的试验工作。然而，无论是技术方面还是在运营和政策方面都争论得非常激烈。争论的焦点主要集中在两个问题上：一是IPTV业务到底包含哪些内容，也就是该做什么和不该做什么的问题；另一个是IPTV业务的牌照问题。这个问题包括两个方面：一方面。该由电信管理部门还是广电管理部门来发放牌照?另一方面，该把牌照发给电信运营商还是广电运营商?也就是说，电信运营商和广电运营商两者谁可以来运营IPTV业务?

　　实际上，这些争论归根到底就是由于对IPTV业务没有明确的定位。没有明确定位所带来的直接问题就是概念混乱，业界说法不一，电信和广电分别站在各自行业的立场对IPTV业务进行解读。在电信领域，IPTV被理解为宽带增值业务，只是这时IP所承载的宽带业务是TV节目而已(既“TVoverIP”)，所强调的是IP承载。在电信领域内部，对IPTV业务的理解也不尽相同。一部分人认为，把电视节目移植到网上。只要能在宽带网络上看电视就是IPTV业务；另一部分人则认为，IPTV业务什么都可以做，它可以包容语音、数据、视频等几乎所有多媒体业务，基本上与电信界目前所讨论的下一代网络(NGN)相差无几。在广电领域，IPTV业务被理解为网络电视，只是这时的电视节目是通过IP传送而已(既“IP+TV”)，所强调的是TV业务。正因为在这场争论中，公说公有理，婆说婆有理，使得产业发展遭遇到了一系列的问题，这些问题包括缺乏规范的技术和统一的标准、产业链主要环节合作不畅、迟迟不能找到可行的商业模式、运营模式不清、运营主体不明、盈利模式不成熟、用户对IPTV业务的接受度、监管部门界定和责权不明、监管和产业政策难以出台等。

　　为了加快IPTV产业化进程。推动IPTV产业尽快步入健康发展的轨道，非常有必要对IPTV业务的定位加以研究。本文旨在对IPTV业务在NGN体系架构中的定位加以分析和探索。

2、NGN体系架构简介

　　在2004年初召开的NGN会议上，国际电联给出了如下的NGN定义：一种能够提供电信业务的基于分组的网络，能利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术，并且其业务相关的功能独立于其底层传输相关的技术；能够支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和同一性。NGN的主要特点有：支持业务多样化，提供开放的业务接口；是可方便的管理调度和维护的，具有低的维护成本；保证质量和有足够的安全性和可靠性的承载。

　　在最新的NGN体系架构(如图1所示)中包含业务层和基于IP的传输层两个层面。在NGN体系架构的业务层面中包括应用系统、业务与控制系统、用户资料系统三大部分。其中，在NGN体系架构的传输层面包括核心传输系统(CTF)、接入传输系统(ATF)、网络接入附着功能系统(NAAF)、资源与接纳控制功能系统(RACF)几个部分。核心传输网与接入传输网通过边界网关相连。传输层在NAAF和RACF的控制下为用户设备(传统终端、用户网络、NGN终端等)提供IP连接。由于NGN支持各种各样的用户设备，因此各种各样的用户接口和用户网络都可以连接到NGN接入网中，不管它是一个简单的电话机还是复杂的公司网络，也不管它是固定的还是移动的，也不管它是传统的还是新型的。

图1 NGN体系架构

　　我们注意到，在业务与控制系统中，ITU-T又把业务分成了四个子系统，即IP多媒体业务(IMS)、PSTN/ISDN仿真业务、流媒体业务(SS)和其他多媒体业务(OMS)。其中，流媒体业务指在Internet/Intranet中严格按时间先后次序传输和播放的连续音/视数据流，其特征是数据流具有连续性、实时性和时序性。

3、IPTV是一种NGN业务

　　图2给出了IPTV业务实现的示意图。在该业务实现图中，我们把它分成内容提供、业务运营、网络提供和终端用户四个环节。

图2 IPTV业务实现示意图

　　从图2中我们可以看出，IPTV实际上有电信和广电两条业务通道。其中，电信的业务通道是双向的通道，而广电的业务通道是单向的，电视内容提供商可以利用DVBoverIP技术通过电信业务运营商来开展IPTV业务。宽带/移动视频内容提供商也可以利用IPover DVB技术通过广电业务运营商来开展IPTV业务。由于广电的业务通道是单向的，需要找到一条回路才能开展IPTV业务。这条回路既可以借助电信的业务通道来实现，也可以再重新铺设一条回路(尽管再重新铺设一条回路会由于从技术和经费上都需要巨大投入而使双向改造实现起来十分困难，并且这种改造的投入和产出之间可能会产生相当大的差距，虽然可行性不大，但这毕竟是一种可以实现的解决方案)。

　　从上面的分析我们可以看出，IPTV业务可以通过电信宽带/移动互联网络、双向广电数字电视广播网络或“广电数字电视广播网络+电信宽带/移动互联网络”来实现。不可否认，电信宽带/移动互联网络属于NGN网络中的一种，广电数字电视广播网络也是一种NGN网络。另外，NGN是一个具有全业务提供能力的网络，包括语音、数据、视频、流媒体、Internet接入、TV广播、移动等各种业务。不论该业务所需带宽多大，不论其终端类型是哪种，也不论该业务是固定的还是移动的，在NGN网络中都能够找到合适的业务接口。因此，毫无疑问IPTV是一种NGN业务。

4、IPTV业务在NGN体系架构中的定位

　　从上文的论述中我们已经知道，IPTV业务网络是一种NGN网络，IPTV业务是一种NGN业务。那么，在NGN体系架构所列出的IP多媒体、PSTN/ISDN仿真、流媒体和其他多媒体这四种业务中，IPTV业务到底属于哪一种NGN业务呢?

　　虽然利用IPTV业务平台可以提供电视节目直播(LTV)、视频点播业务(VOD)、准视频点播(NVOD)、时移电视点播(TSTV)、电视网络冲浪(Web-TV)等基本业务。还可以实现对视频即时通信、电视短信、互动广告、在线游戏、在线购物等各种视频业务的支持，但实际上IPTV的主要出发点还是为TV终端用户提供更多的服务，因此只有电视节目直播(LTV)、视频点播业务(VOD)、准视频点播(NVOD)、时移电视点播(TSTV)这几种业务才能称得上是IPTV的核心业务，这些业务的数据流都具有明显的流媒体特征——连续性、实时性和时序性，而且这些业务也同流媒体业务一样，具有高带宽、高QoS保证、双向不对称/对称流、点对多点的广播流、巨大的并发服务数和海量的业务数据等各方面的需求。

　　典型的IPTV网络系统构成如图3所示。其中包括内容提供商、IPTV业务平台、IP网络和终端用户四个环节。

图3 一个典型的IPTV业务系统组成

　　在图3所示的IPTV业务系统中，内容提供商负责节目源的制作和录入环节。这一环节主要是将非数字化的节目转换成为可以在IP网络上传播的数字内容，这就同互联网内容提供商的内容制作环节一样，是通过离线的方式完成的，属于内容还没有进入到业务提供环节之前的工作。因此，严格来讲，节目源的制作和录入环节还不应该称为IPTV业务系统的一部分。

　　IPTV业务平台一般具有节目采集、节目存储、节目服务和用户鉴权等四种功能。IPTV业务平台所提供的主要是来源于广电系统的电影、电视等流媒体类型的节目。节目采集主要负责节目的接收(接收其它内容提供商所提供内容的方式很多，既可以通过卫星、CATV网、地面无线和IP/ATM等网络手段，也可以通过光碟、现场录音录像等方式直接获得)、节目的压缩编码或变换编码及格式化、加密和DRM打包、以及节目生成等任务。节目存储主要负责对经节目采集程序处理后生成的节目的大规模存储任务。节目服务主要负责将系统所采集和存储的经过加密的视音频流媒体节目以IP单播或组播的方式从视频服务器播送出去。用户鉴权主要负责对用户或用户终端设备进行认证，并从DRM授权/密钥服务器向被认证的用户或用户终端设备传送DRM授权/密钥。使用户能够对已接收的加密视音频流媒体节目进行解密和播放。

　　IPTV系统所使用的网络是以TCP/IP协议族为主的网络，包括电信的骨干/城域网络、宽带接入网络和内容分发网络(CDN)以及广电的数字电视广播网络。IP骨干网和IP城域网负责以IP单播或组播方式对IPTV平台所发送的视音频流媒体节目流进行路由交换传输。通常还需要在IP骨干网和IP城域网上采用各种不同的IPQoS(如Diffserv和MPLS等)技术，以保证所传送的IPTV节目流的质量。此外，为了提高对IPTV节目流点播的响应和传输实时性，以及解决或减缓IPTV点播请求的冲击性和波动性对IPTV前端设计容量所造成的压力。IP骨干网和IP城域网上通常都采用内容分送网络技术。电信宽带接入网络可以直接为PC机用户和带有机顶盒的电视机用户提供IPTV接入服务；移动互联网络可以直接为手机类移动用户提供IPTV接入服务；广电的数字电视广播网络可以为带有机顶盒的电视机用户提供IPTV接入服务。

　　IPTV用户终端设备被用来接收、存储和播放及转发IP视音频流媒体节目。基本上可以分为“电视机+机顶盒”、PC机和手机终端等三种类型。目前，数字电视机顶盒一般都是仅支持TV节目的处理，未来的机顶盒设备将向一机多用的方向发展，可以提供DSL，CABLE甚至WLAN等多种方式的接入，并逐渐向综合性的家庭网关过渡，同时支持互联网接入、VoIP和TV业务。

　　从上面的分析中可以看出。IPTV业务平台具有明显的NGN业务层特征，属于NGN业务层部分；IPTV传输网络具有明显的NGN传输层特征，属于NGN传输层部分；IPTV用户终端设备具有明显的NGN用户终端特征。属于NGN用户终端部分。

5、结束语

　　尽管IPTV内容上融合了文化传媒领域，发行方式上融合了电信服务领域，消费上融合了家电领域，但是IPTV的核心业务属于流媒体业务范畴，IPTV业务平台属于NGN业务层部分，IPTV传输网络属于NGN传输层部分，IPTV用户终端设备属于NGN用户终端部分。可以说，IPTV的出现符合下一代网络(NGN)的发展趋势，是NGN的重要组成部分之一。但是，对于IPTV业务系统来讲。还有许多细节问题有待于研究。例如，具体有哪些部分可以直接使用NGN体系架构中现有的部分，哪些部分在NGN体系架构中还没有体现出来等。相信这些问题的解决一定会有助于牌照谜局的破解，促进IPTV业务成为可运营业务时刻的早日到来，加快IPTV业务的产业化进程，形成实现IPTV产业链各个环节的共赢局面，迎来IPTV的辉煌。

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